Лезвийная обработка конструкционных

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»

Д.Л. Скуратов, М.Б. Сазонов

МЕХАНИЧЕСКАЯ

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ

И МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ

ОБОРУДОВАНИЕ

(КУРС ЛЕКЦИЙ)

Часть I

САМАРА 2006

ББК 34.44

УДК 621.81

Механическая обработка материалов и металлообрабатывающее оборудование:Курс лекций / Д.Л. Скуратов, М.Б. Сазонов: Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Самара, 2006. Ч.I. 116 с.

В первой части курса лекций даны понятия о процессе резания материалов и единой геометрии режущего инструмента, рассмотрены физические процессы, сопровождающие процессы резания, и механизм стружкообразования, достаточно подробно изложены процессы точения, сверления, зенкерования, развертывания, фрезерования и процессы абразивной обработки, а также рассмотрена конструкция и геометрия режущего инструмента используемого на данных операциях. Кроме того, рассказано о способах и методах нарезания резьб.

Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по специальности 080502 - «Экономика и управление на предприятии», он также может быть полезен студентам, обучающимся на машиностроительных специальностях вузов. Подготовлен на кафедре механической обработки материалов СГАУ.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика

С.П. Королева

Рецензенты: Г.В. Смирнов, А.В. Тарасов

©Скуратов Д.Л., Сазонов М.Б., 2006

©Самарский государственный

аэрокосмический университет, 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….5

1. ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ И РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ……………………….6

1.1. Общие положения……………………………………………………..6

1.1.1. Основные понятия и определения процесса резания………...6

1.1.2. Основные понятия о единой геометрии режущего

инструмента…………………………………………………….8

1.2. Точение…………………………………………………………………9

1.2.1. Конструкция и геометрия токарного резца…………………...9

1.2.2. Влияние величин углов резца на процесс резания………….12

1.2.3. Номинальное сечение среза………………………………..…13

1.2.4. Остаточное сечение среза……………………………….……14

1.2.5. Методы токарной обработки………………………………....16

1.2.6. Токарные резцы………………………………….…………….17

1.3. Инструментальные материалы……………………………….……...19

1.3.1. Требования, предъявляемые к инструментальным

материалам…………………………………………………….19

1.3.2. Физико-механические характеристики основных групп

инструментальных материалов………………………………20

1.4. Физические основы процесса резания материалов………………...26

1.4.1.Физические явления, возникающие в процессе резания……26

1.4.2. Стружкообразование…………………………………………..27

1.4.2.1. Типы стружек………………………………………….27

1.4.2.2. Механизм образования стружки……………………..29

1.4.2.3. Структура стружки……………………………………30

1.4.3. Явления, сопутствующие стружкообразованию…………….31

1.4.4. Наростообразование………………………………….………..33

1.4.5. Силы резания………………………………………………..…35

1.4.6. Тепловые явления при резании металлов……………………38

1.4.7. Влияние смазывающе-охлаждающих технологических

средств на процесс резания………………………………...…43

1.4.8. Износ режущего инструмента………………………………...45

1.4.8.1. Виды изнашивания……………………………...…….45

1.4.8.2. Особенности изнашивания режущего

инструмента…………………………………………...47

1.4.8.3. Критерии изнашивания инструмента…………….….49

1.5. Стойкость инструмента…………………………………………....…50

1.6. Сверление, зенкерование и развертывание…………….……………55

1.6.1. Сверление……………………………………………………….55

1.6.1.1. Геометрия спирального сверла………………………57

1.6.1.2. Элементы режима резания при сверлении………..…59

1.6.1.3. Силы резания при сверлении…………………………60

1.6.1.4. Особенности износа сверл……………………………62

1.6.1.5. Методы улучшения конструкции сверл…………..…63

1.6.2. Зенкерование. Особенности конструкции зенкеров…………66

1.6.3.Развертывание. Особенности конструкции разверток………68

1.7. Фрезерование……………………………………………………….…69

1.7.1. Цилиндрическое фрезерование……………………………..…70

1.7.2. Элементы режима резания при фрезеровании………….……72

1.7.3. Дисковое фрезерование………………………………………..77

1.7.4. Фасонное фрезерование……………………………..…………79

1.7.5. Торцовое и концевое фрезерование………………………...…81

1.7.6.Элементы режима резания при торцевом и концевом

фрезеровании………………………………………………..….82

1.8. Методы нарезания резьб…………………………………………..….85

1.8.1. Общие сведения……………………………………………...…85

1.8.2. Нарезание резьбы резцами и гребенками……………….....…86

1.8.3. Нарезание резьбы резьбонарезными головками

и фрезами……………………………………………………….90

1.8.4. Нарезание резьб метчиками и плашками……………………..91

2. АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ………………………….96

2.1. Абразивные инструменты и их характеристика…………….………96

2.2. Шлифование………………………………………………………….102

2.3. Абразивно-ленточное шлифование……………………...…………109

2.4. Хонингование……………………………………………………...…110

2.5. Суперфиниш……………………………………………………...…..111

2.6. Доводка………………………………………………………...……..112

2.7.Виброабразивная обработка………………………………...………112

2.8. Струйно-абразивная обработка………………………..……………113

Библиографический список……………………………………………...114

В В Е Д Е Н И Е

В условиях современного производства каждый экономист-менеджер, работающий на предприятии, помимо базовой подготовки должен иметь определенные знания в области технологии производства продукции, выпускаемой предприятием. Знание процессов механической обработки, металлообрабатывающего оборудования и его возможностей, технологии машиностроения, материловедения позволит ему выполнить любой экономический расчет с высоким уровнем достоверности, что имеет очень большое значение для правильной организации производственного процесса и обеспечения рентабельности предприятия.

Данный курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по специальности – «Экономика и управление по отраслям» и ориентированных на работу на предприятиях аэрокосмической отрасли. В первой части курса даны понятия о процессе резания материалов и единой геометрии режущего инструмента, рассказано об инструментальных материалах, рассмотрены физические процессы, возникающие в зоне контакта инструмента и обрабатываемого материала, и механизм стружкообразования. В этой части достаточно подробно описаны процессы точения, сверления, зенкерования, развертывания, фрезерования и процессы абразивной обработки, а также рассмотрена конструкция и геометрия режущего инструмента, используемого на данных операциях. Кроме того, рассказано о способах и методах нарезания резьб.

Представленный курс лекций может быть использован студентами для самостоятельного изучения соответствующего материала и является базой для подготовки к семестровому экзамену по дисциплине «Механическая обработка материалов и металлообрабатывающее оборудование».

Авторы надеются, что данный курс лекций будет способствовать более глубокому изучению студентами вышеуказанной дисциплины.

ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИОННЫХ